JPS63109873A - 微量薬液注入ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、医療分野における薬液注入ポンプに係り、特
に化学反応によって発生するガスの圧力を駆動源にした
連続微量薬液注入ポンプに関する。

〔従来の技術〕

−ａに、医学、医療分野においては、例えば不妊症、糖
尿病、癌、内分泌疾患などの治原の際に、或いは薬理作
用等に関する動物実験などの際に、薬液を連続して且つ
小量づつ注入することが必要とされる。

従来、このような目的のポンプとしては、通常モータで
駆動されるポンプが用いられていた。

しかしながら、このようなモータ駆動ポンプは、その構
成上、電源を必要とし、また機械的に複雑な機構を要し
、更に水に濡れた場合などに故障を誘発するなどの難点
がある。しかも、小形化には一定の限界があった。この
ようなことから、モータを必要としないポンプ、例えば
フロロカーボンの気化圧を利用するポンプあるいは浸透
圧を利用するポンプが現在実用に供されている。しかし
、この種のポンプは、モータ駆動ポンプの欠点を成る程
度解決するものではあるが、他方において、ポンプ本体
を体内に埋込んで用いなければならないため、その都度
外科手術を要するという不便あるいは欠点を新に提起す
るものである。このため、従来から、一般の注射器に近
い大きさで、体内に埋め込むことなく、しかも連続して
ｉ量の薬液を注入できる注入ポンプの開発が強く要望さ
れていた。

このような観点から、本出願人は先に、体外で簡単に使
用できる小形、軽量の薬液注入ポンプを開発し、特許出
願を行なった（昭和６１年特許願第１２９４３２号）、
すなわち、先に提案した微量薬液注入ポンプは、第８図
に示すように、薬液注入シリンジ１０と、このシリンジ
１０のシリンジ本体１２内に内装されてガス圧で移動さ
れる移動子１６と、シリンジ本体１２内に装着されて成
子（図示せず）によって強制的に移動される固定子２０
とで構成されており、移動子１６の小空隙内には予め所
要量のヨウ化ナトリウムまたはヨウ化カリウム（以後第
１試薬と称する）■が粉末状に乾燥固着されているもの
である。

このような構成において、注入ポンプを作動させるとき
は、先ず過酸化水素溶液（以後第２試薬と称する）Ｈの
所要量を注射器（図示せず）により固定子２２を貫通し
て移動子１６に向けて注入する。このとき、固定子１６
は図において左方へ移動される。次に、固定子２０の係
合凹部２２内に成子の係合突起（図示せず）を係合させ
、成子を操作して固定子２０を一旦図において左側へ強
制移動したのち再び図示の位置に引き戻す。図はこの引
き戻された状態を示し、シリンジ本体１２の吐出口１４
側内部には注入用薬液Ｍが充填されている。これにより
、ポンプの作動′＄備が完了され、第１試薬Ｔと第２試
薬Ｉ（との間で化学反応が進行し、これによって発生す
る酸素ガスのガス圧によって移動子１６が左方へ移動し
、薬液Ｍがシリンジ吐出口１４から連続して且つ微量づ
つ吐出される。

しかるに、このような試薬の反応発生ガス圧を駆動源と
するいわゆる化学的ポンプは、基本的に機構が極めて簡
便であるという優れた特徴を持つものであるが、反面、
試薬の物性が経時的に変化すると共に滅菌工程時にも影
響をこうむるものであったため、従来は実用に耐えられ
ないものとされていた。そこで、先に提案したポンプは
、上述の難点を解決したものである。

すなわち、先に提案した薬液ポンプにおいては、試薬を
第１試薬としてのヨウ化ナトリウムあるいはヨウ化カリ
ウムと第２試薬としての過酸化　　。

水素に限定し、しかも第１試薬はその所要量を予め粉末
の状態で反応室内に乾燥固着できるようになすと共に、
第２試薬は所要の濃度の水溶液としてポンプ使用時に反
応室に注入できるように構成することにより、前述した
試薬の経時的ならびに・滅菌時における物性変化を防止
することがヤきる。これによって、化学的ポンプの特徴
である簡便性と小形性が活かされると共に、連続して且
つ微量づつ吐出が行なわれる安定した微量薬液注入ボン
、ブが提供されるに至っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上述の薬液注入ポンプにおいても、なお
、いくつかの問題点が存在するものであった。

すなわち、先ず初めに、試薬は過酸化水素水Ｈとヨウ化
ナトリウムまたはヨウ化カリウム粉末ｌの混合液として
反応室内に存在し、シリンジ本体１２の内周壁面ならび
に移動子１８および固定子２０の壁面に常に接触してい
ると共に、しかも反応室内には移動子１６に用いられる
潤沿剤が浸潤しているので、反応室内の試薬は、上記壁
面との接触ならびに潤滑剤の混入のために、実際上は物
性的な変化を免れないものであった。特に、試薬の濃度
が低い場合には、試薬の物性変化が著しく、ポンプの作
動時間の経過と共に、薬液の吐出量が低下する難点があ
った。

また、製作上の問題で移動子１６のシリンジ本体１２の
内周壁面との接触面に微小な疵がある場合や、あるいは
この疵はなくても、成子によるシリンジ１０内への薬液
Ｍの吸入充填時に急激な操作がなされた場合などには、
薬液Ｍが反応室内に漏洩して試薬中に混入することが免
れなかった。このため、試薬の物性が変化し、その反応
速度が、薬液の種別に対応して、加速されたりあるいは
低下される難点があった。

このように、従来の薬液注入ポンプにおいては、ポンプ
の作動経過時間と共にポンプ性能が不安定になることが
あり、長時間の使用に際し、ポンプの吐出量の精度を安
定に保持できなくなるという問題があった。そこで、本
発明の目的は、化学的操作を行なうシリンジ状の微量薬
液注入ポンプにおいて、反応室内に薬液あるいはＷ！Ｊ
滑油が漏洩することがあっても、これによって試薬が影
響をこうむることがなく、長時間安定して使用すること
ができる微量薬液注入ポンプを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本発明の微量薬液注入ポン
プは、弾性伸縮性を有するピストン状移動子を内挿した
シリンジ状薬液注入容器と、この薬液注入容器の前記移
動子に対向する一端開口部に着脱自在に嵌合しかつガス
注入口を介して前記開口部にガスを供給する円筒状ガス
発生器とを備え、前記ガス発生器は、過酸化水素とヨウ
化ナトリウムまたはヨウ化カリウムとからなる試薬を収
納する反応室と、前記反応室で発生する酸素ガスを導入
してこれを貯留するガス貯留室とから構成することを特
徴とする。

また、本発明の注入ポンプにおいては、ガス発生器の反
応室に試薬注入用のセプタムを取付けることができると
共に、さらに該反応室を過酸化水素用の第１区画室とヨ
ウ化ナトリウムまたはヨウ化カリウム用の第２区画室と
に分割することができる。

〔作用〕

本発明に係る微量薬液注入ポンプによれば、ガス発生器
がシリンジ状薬液注入容器に対して別体とされ、しかも
、ガス発生器が反応室とガス貯留室とで構成されている
ため、薬液注入容器の一端開口部に移動子の摺接面を通
って薬液あるいは潤滑剤が浸潤しても、これらがガス発
生器の反応室に浸入することがない。また、ガス発生器
は、試薬注入前に滅菌処理することができることなどか
ら、試薬のガス発生器壁面との接触による経時変化が有
効に防止される。したがって、ポンプは、試薬が物性変
化をこうむることがなく、長時間に亘って安定して作動
させることができる。

〔実施例〕

次に、本発明に係る微量薬液注入ポンプの一実施例につ
き、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図および第２図において、本発明に係る微量薬液注
入ポンプは、シリンジ状薬液注入容器３０と円筒状ガス
発生器５０とからなり、ガス発生′ａ５０が薬液注入容
器３０の一端開口部３４内に着税自在に嵌合されるよう
に構成されている。薬液注入容器３０のシリンジ本体３
２内には、弾性伸縮性を有するピストン状移動子３８が
内挿され、この移動子３８の開口部３４側の壁面中央部
には、第３図に示す成子４２の係合突起４４が係合され
る係合凹部が設けられている。なお、参照符号３６は薬
液吐出口を示す。ガス発生器５０は、一端面が開放され
た外ｖ１５２と、この外筒５２の開口部に内挿される両
端面が閉塞された内筒５４とからなり、外筒５２の底壁
と内筒５４の内蓋５６との間に試薬の反応室６０が形成
されると共に、内筒５４の内部すなわち内蓋５６と外蓋
５８との間にはガス貯留室５８が形成される。ここで、
ガス発生器５０は、試薬に影響を及ぼすことのない材質
、例えばポリエチレンなどを使用して構成する。

なお、内蓋５６の中央部には、反応室６０とガス貯留室
６２を連通ずる直径０．５〜１，２　ｎの円形の小孔６
４が設けられ、また、外蓋５８の中央部にはガスをシリ
ンジ本体開口部３４に向は供給する直径０．５〜１．２
１の円形の小孔６６が設けられる。外筒５２のシリンジ
本体開口部３４に対する嵌合部近傍は、僅かに先細りテ
ーバ状に形成し、ガス発生器５０を薬液注入容器３０内
へ簡単且つ気密に嵌着できるよう構成されている。なお
、本発明で使用される試薬は、第１試薬としてはヨウ化
ナトリウムまたはヨウ化カリウムと、第２試薬としては
過酸化水素が限定的に使用される。

次に、本発明の注入ポンプの作動ならびに使用方法につ
いて、第４図ｆａｌ、　ｆｂ）、　（Ｃ）を参照しなが
ら説明する。

使用にあたっては、薬液注入容器３０ならびにガス発生
器５０を滅菌したのち、一方の薬液注入容器３０に関し
ては、先ず、その移動子３８の係合凹部４０内に成子４
２の係合突起４４を係合させ、成子４２の把手４６を押
圧して移動子３８を、第４図（ａ）に示すように、シリ
ンジ本体３２の左端−杯に達するまで押し進める。なお
、シリンジ本体３２の吐出口３６には対象物に注入する
のに適した薬液注入具、例えば注射針を装着する。従っ
て、注射針を所要の薬液Ｍを収容した容器（図示せず）
内へ浸漬し、この状態で成子４２を操作して移動子３８
を、第４図（ｂ）に示すように、右方向へ引張れば、シ
リンジ本体３２内に所要量の薬液Ｍを吸入することがで
きる。この状態で、成子４２は取外される。

次に、他方のガス発生器５０に関しては、所要の容量な
らびに濃度の第１試薬■および第２試薬Ｈを、例えば注
射器内に吸引収納したうえで、注射器の注射針を外蓋５
８および内蓋５６の小孔６６．６４に貫通し、前記試薬
１．Ｈを反応室６０内に注入する。最後に、試薬１．Ｈ
を注入したガス発生器５０を薬液注入容器３０の開口部
３４内に挿入し、気密に嵌着する。第４図（Ｃ）は、こ
のようにしてポンプの作動準備が完了した状態を示す。

これにより、反応室６０内において両試薬Ｔ、Ｈの化学
反応が進行して酸素ガスが発生し、この酸素ガスが連通
小孔６４を通ってガス貯留室６２に至り、更に注入小孔
６６を通ってシリンジ本体３２の開口部３４内に供給さ
れる。したがって、移動子３８が矢印方向く第４図＜ｃ
ｌ参照）に押圧移動されて薬液Ｍが吐出口３６から吐出
される。

このように、本発明の注入ポンプにおいては、試薬Ｉ、
　Ｈが滅菌されたガス発生器５０内に使用時に注入され
るので、注入ポンプの長時間の作動に亘っても試薬は同
等経時変化をこうむることがない。また、移動子３８が
内挿されているシリンジ本体３２の開口部３４側空間に
は、試薬そのものは存在せず、反応発生酸素ガスのみが
存在するものであり、一方間口部３４側空間に浸潤する
薬液Ｍならびに潤滑油は試薬混合液が存在する反応室６
０には浸入することがないので、仮に試薬濃度が極めて
低い場合であっても、試薬混合液が物性変化をこうむる
ことがない。なお、試薬混合液が反応室６０からガス貯
留室６２に浸出し、さらに万一開口部３４空間内まで浸
出することがあったとしても、その量は極めて微量に止
るので、このためにポンプの特性に影響が及ぼされるよ
うなことはない。

このように、試薬が極めて低濃度である場合でも試薬に
物性変化が生じないので、薬液注入の適用範囲すなわち
時間当りの注入量および注入時間を広範囲に設定するこ
とができる。

第５図は、ガス発生器の第２の実施例を示すものである
。本実施例においては、先の実施例における反応室に試
薬注入用のセプタムを取付けたものである。すなわち、
ガス発生器７０の外筒７２には、その底面に試薬注入用
のセプタム８８が取付けられており、内筒７４を挿着し
たときに形成される反応室８０に対して試薬を外部から
注射針などにより注入できるように構成されている。こ
の場合内筒７４の外蓋７８には小孔８６を設け、内蓋７
６には切り込み８４を設ける。本実施例のガス発生器７
０においては、反応室８０内に第１．第２試薬のうちの
いずれか一方の試薬を予め収納した状態でガス発生器７
０を薬液注入容器３０に嵌着しておき、使用時に他方の
薬液をセプタム８８を介して反応室８０内へ注入できる
便宜がある。

第６図はガス発生器の第３の実施例を示すものである０
本実施例においては、反応室を第２試薬用の第１区画室
と第１試薬用の第２区画室とに分割したものである。す
なわち、ガス発生器９０の外筒９２は、外筒本体９２Ａ
とこの外筒本体９２Ａが入子式に螺合されるキャンプ９
２Ｂとからなり、ガス発生器９０の反応室１００は、外
筒本体９２Ａと内筒９４との間に形成される第１区画室
１００Ａと、キャップ９２Ｂと外筒本体９２Ａとの間に
形成される第２区画室１００Ｂとで構成されている。第
１区画室１００Ａの底面には周縁部を薄肉溝９２ａ′で
四項された脆弱壁部９２ａが設けられており、キャップ
９２Ｂを外筒本体９２Ａに対して螺入したとき、キャッ
プ９２Ｂの突起９２ｂが脆弱壁部９２ａを破壊して、両
区画室１００Ａ。

１００Ｂが連通されるように構成される。なお、脆弱壁
部の構造は、上記に限定されることなく、例えば開口を
設けてこれに金属箔を貼付しておいてもよい。この場合
、内筒９２の外蓋９８には小孔１０６を設け、内蓋９６
には切込み１０４を設ける。本実施例のガス発生器９０
においては、第１区画室１００Ａ内に第２試薬を、第２
区画室１００Ｂ内に第１試薬をそれぞれ収納した状態で
、ガス発生器９０を薬液注入容器３０に嵌着しておき、
使用時にキャップ９２Ｂを外筒本体９２Ａに対して螺進
させて両区画室１００Ａ、１００Ｂを連通させ、両試薬
の化学反応を開始させることができる。なお、本実施例
において、第２区画室１００Ｂに収納される第１試薬す
なわちヨウ化ナトリウムあるいはヨウ化カリウムは、乾
燥粉末状で収納されるものであるので、第１試薬を収納
した状態でガス発生器９０を滅菌処理しても、第１試薬
に物性変化を生じさせるおそれはない。

次に、本発明の注入ポンプの特性について、第７図を参
照して説明する。

第７図において、線図Ａは、第１実施例に示す注入ポン
プにおいて、ガス発生器５０の反応室６０内に第１試薬
Ｉとしてのヨウ化ナトリウムの０．０１％濃度液５０μ
ｌと、第２試薬Ｈとしての過酸化水素の３．８５％濃度
液０．５　ｍｌをそれぞれ注入し、−万葉液注入容器３
０内に薬液Ｍの代りとして水を充填した場合における、
ポンプ作動時間（ｈｒ）に対する吐出注入量（ｍｌ）の
関係特性を示す。また線図Ｂは、第２実施例に示す注入
ポンプにおいて、反応室８０内に予め第２試薬Ｈとして
の過酸化水素の３．８５％濃度液０．５　ｍｌを収納し
ておき、次いで第１試薬■としてのヨウ化カリウムの０
．０１％濃度液５０μｌをセプタム８８を介して注入し
、−万葉液注入容器３０内に水を充填した場合における
関係特性を示す。さらに線図Ｃは、第３実施例に示す注
入ポンプにおいて、反応室１００の第１区画室１００Ａ
に第２試薬Ｈとしての過酸化水素の３．８５％濃度液０
．５　ｍｌを収納し、第２区画室１００Ｂに第１試薬Ｉ
としてのヨウ化ナトリウムの０．０１％濃度液５０μｌ
を乾燥粉末化したものを収納したうえで、両試薬１．Ｈ
を合体すると共に、薬液注入容器３０内に水を充填した
場合における関係特性を示す。なお、ここで、上記いず
れの場合においても、ポンプ作動環境温度は、２４℃に
維持した。このことは、環境温度の変化によってポンプ
特性が変化するからであり、このような化学的ポンプに
おいては実際の適用面において常に考慮されるべき要件
である。

実験結果から明らかなように、本発明の注入ポンプによ
れば、いずれの実施例においても、ポンプの作動時間に
関する薬液の吐出・注入量が略直線的な関係にあること
を示している。すなわち、実験例に示すように、第１試
薬として低濃度あるいは極めて微量のヨウ化ナトリウム
またはヨウ化カリウムを使用した場合でも、第１試薬と
第２試薬との化学反応が安定して且つ確実に行なわれ、
したがって長時間に亘って極＜ｍｉの薬液を連続して吐
出注入できることを示している。

以上、好ましいいくつかの実施例について述べたが、本
発明はこれら実施例に限られることなく、発明の精神を
逸脱しない範囲において、種々の応用が可能であること
は云うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の微量薬液注入ポンプは、
シリンジ状の化学的ポンプにおいて、ポンプ本体を互い
に着脱自在に嵌合される薬液注入容器とガス発生器とで
構成し、しかもガス発生器を試薬の反応室とこの反応室
で発生されるガスを貯留するガス貯留室とで構成するこ
とにより、試薬混合液への薬液ならびに潤滑剤の浸入な
どを防止することができ、試薬の経時的ならびに物性的
変化が阻止されて、低濃度あるいは微量の試薬を用いて
もこの試薬の化学反応が安定し且つ継続して行なわれる
。したがって、化学的ポンプの基本的に備える簡便な構
造性ならびに小形軽量性を活かしながら、長時間に亘っ
て掻く微量の薬液を連続して吐出注入できる信頼性に富
んだ注入ポンプを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明に係る微量薬液注入ポンプの
一実施例を示すもので、第１図は薬液注入容器の断面図
、第２図はガス発生器の断面図、第３図は薬液注入容器
に薬液を充填するために用いる成子の断面図、第４図（
ａＬ　ｆｂ３．　（ｃ）は第１図乃至第３図に示す微量
薬液注入ポンプの使用方法を説明するそれぞれ要部断面
図であって、第４図（ａ）は薬液成子の第一工程を示し
、第４図（ｂｌは薬液吸入完了状態を示し、第４図（Ｃ
）はポンプ作動準備完了状態を示し、第５図はガス発生
器の第２実施例を示す断面図、第６図はガス発生器の第
３実施例を示す断面図、第７図は本発明に係る微量薬液
注入ポンプの時間−吐出量特性線図、第８図は従来の微
量薬液注入ポンプの要部断面図である。 ３０、、、薬液注入容器　　３２．、、、シリンジ本体
３４、、、開口部　　　　　３６．、、、吐出口３８、
、、移動子　　　　　４０．、、係合凹部４２）、、成
子　　　　　　４４．、、係合突起４６、、、把手　　
　　　５０，７０，９０．、、ガス発生器５２．７２．
９２．、、外筒　　　５４，７４，９４．、、内筒５６
．７６．９６．、、内蓋　　　５８，７８．９Ｂ、、　
、外蓋６０．８０，１００．、、反応室　６２．８２，
１０２．、、ガス貯留室６４、、、小孔　　　　　　６
６．８６，１０６　、、、小孔８４．１０４．、、切込
み　　　９２Ａ　、、、外筒本体９２ａ　、、、脆弱壁
部　　　９２Ｂ、、、キーｊｓ７ブ９２ｂ　、、、突起
　　　　１００Ａ　、、、第１区画室１ｏｏｎ　、、、
第２区画室

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）弾性伸縮性を有するピストン状移動子を内挿した
   シリンジ状薬液注入容器と、この薬液注入容器の前記移
   動子に対向する一端開口部に着脱自在に嵌合しかつガス
   注入口を介して前記開口部にガスを供給する円筒状ガス
   発生器とを備え、前記ガス発生器は、過酸化水素とヨウ
   化ナトリウムまたはヨウ化カリウムとからなる試薬を収
   納する反応室と、前記反応室で発生する酸素ガスを導入
   してこれを貯留するガス貯留室とから構成することを特
   徴とする微量薬液注入ポンプ。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の微量薬液注入ポンプ
   において、ガス発生器の反応室に試薬注入用のセプタム
   を取付けてなる微量薬液注入ポンプ。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載の微量薬液注入ポンプ
   において、ガス発生器の反応室が、過酸化水素用の第１
   区画室と、ヨウ化ナトリウムまたはヨウ化カリウム用の
   第２区画室とに分割され、且つ分割区画室が破壊可能に
   構成されてなる微量薬液注入ポンプ。
4. （４）特許請求の範囲第３項記載の微量薬液注入ポンプ
   において、第１および第２の区画室が互いに入子式に螺
   合されるスリーブ状容器でなり、両区画室の相互螺入に
   より各区画室が破壊されるように構成されてなる微量薬
   液注入ポンプ。
5. （５）特許請求の範囲第３項および第４項記載の微量薬
   液注入ポンプにおいて、分割区画室の被破壊壁部分の周
   縁部が薄肉溝で囲繞されてなる微量薬液注入ポンプ。